基于三維動網(wǎng)格的高溫蒸汽增壓組件流固耦合特性研究.pdf

1、隨著機械制造業(yè)不斷發(fā)展，如今在很多工程和生產(chǎn)實際中都需要使用高溫高壓的蒸汽，但傳統(tǒng)的增壓泵提供的壓力和溫度滿足不了現(xiàn)在社會生產(chǎn)需求，因此迫切需要研發(fā)出一個新型高溫增壓蒸汽泵。而高溫蒸汽增壓組件是高溫蒸汽增壓泵實現(xiàn)高溫增壓的關鍵組件，對高溫蒸汽增壓泵是否穩(wěn)定可靠工作有重要影響。為了解決高溫蒸汽增壓樣機存在的增壓失效的問題，需要對高溫蒸汽增壓組件進行更深入的研究。
　　本文采用三維動網(wǎng)格技術，建立了高溫蒸汽三維流體模型和高溫蒸汽增壓組

2、件三維模型，應用掃略法和四面體法對流體模型和高溫蒸汽增壓組件模型進行了網(wǎng)格劃分，采用三維動網(wǎng)格對高溫蒸汽增壓壓縮沖程進行了數(shù)值模擬。通過分析云圖可以得出，在壓縮末期蒸汽的壓力和溫度較高，這可能是導致高溫蒸汽增壓樣機存在的增壓失效的問題主要原因。
　　針對上述問題，采用單向流固耦合模擬分析方法，將不同時刻的高溫蒸汽壓力載荷和溫度載荷分別加載到高溫蒸汽增壓組件三維模型上，研究了溫度載荷與壓力載荷對高溫蒸汽增壓組件變形的影響，得到了熱變

3、形是影響增壓失效的主要因素，也為材料的選取奠定了理論基礎。最后分別對軟件默認結構鋼、ZL107和TC4三種材料的高溫蒸汽增壓組件的變形場進行仿真研究，并分析對比仿真結果。
　　最后，為了進一步驗證材料選擇的合理性，采用雙向流固耦合模擬計算方法，對材料為TC4的高溫蒸汽增壓組件進行了雙向流固耦合仿真研究，并將仿真數(shù)據(jù)同單向流固耦合仿真數(shù)據(jù)進行了對比，為高溫蒸汽增壓組件材料選取更進一步奠定理論基礎。
　　本文不但對高溫蒸汽增壓壓